对于加工过程而言，自由振动由切削力突然变化或其它外力冲击引起，包含有振动系统特性信息。图1为典型的单自由度系统自由振动曲线。通过实验记录机床自由振动可比较容易地辨识机床固有频率ωn，而阻尼率ξ可以通过对数衰减率法得到。但自由振动会快速衰减，对机床加工过程影响较小，因此在机床实际加工时检测困难，不利于作为分析机床动态特性的信息源。
“颤振”由系统自身激发，其振动规律不可控，颤振机理复杂，也不利于作为分析机床动态特性的信息源。
机床工作时产生的振动主要有三类振动：自由振动、受迫振动和自激振动。系统离开平衡位置后，在没有外界激振力作用下，只靠其弹性恢复力来维持的振动称为自由振动；自激振动是在没有外激励作用的情况下，由系统自身激发所产生的一种振动，在金属切削加工中通常称为“颤振”；受迫振动也称强迫振动，是指在外来周期性力的持续作用下系统发生的振动，当激振力频率与系统固有频率相等时，系统将产生共振，振幅急剧增加。
在机床实际加工过程中起主要作用的是受迫振动，切削力是切削过程中产生振动的主要激励源。根据模态叠加理论，任何激励的响应可视为系统各阶模态的线性组合。因此强迫振动是对机床进行模态分析的良好信息源。
理论上当切削力频率与机床某阶固有频率相等或接近时，机床将产生共振，与该固有频率对应的模态将被激发出来，成为主导模态。因此倘若当切削力的频率接近该固有频率时，该阶模态仍然不能被激发出来，则可认为在其他切削参数不变的情况下，不论切削速度怎么变化，这种切削激励方式不可能激出该阶模态，激励方法失效。
由加工频率与转速的关系，可得到转速计算公式：
n=60×f∕Z
式中：n为转速，r／min；f为机床固有频率，Hz；Z为铣刀齿数。
假设机床的某阶固有频率为f1，计算得到的转速为n1。固有频率与加工频率相同时的，可能会引起机床共振，因此选择固有频率f1处的机床转速n1作为测试转速。为了对比，在固有频率附近选择不同转速n1+、n1?，在